【摘 要】
：
目前,通用处理器架构主要以X86架构和ARM架构为主,X86架构的处理器具有超高的时钟主频、强大的计算能力,广泛用于服务器和个人电脑,而ARM架构处理器兼顾高主频外还考虑低功耗性能,其产品主要应用于手机终端和嵌入式设备。近年来,人工智能、物联网、边缘计算等技术开始显现出巨大的应用前景,但对处理器的低成本、低功耗、定制化等方面提出了更高的要求。相比较前两种架构,RISC-V架构的指令集更加精简,指令
论文部分内容阅读
目前,通用处理器架构主要以X86架构和ARM架构为主,X86架构的处理器具有超高的时钟主频、强大的计算能力,广泛用于服务器和个人电脑,而ARM架构处理器兼顾高主频外还考虑低功耗性能,其产品主要应用于手机终端和嵌入式设备。近年来,人工智能、物联网、边缘计算等技术开始显现出巨大的应用前景,但对处理器的低成本、低功耗、定制化等方面提出了更高的要求。相比较前两种架构,RISC-V架构的指令集更加精简,指令集模块化且开源,这些优势特别是开源带来的低成本优势,能够极大地满足这些需求。RISC-V架构的出现受到许多初创公司的追捧,但也存在不足。首先,RISC-V已经有许多商业应用,但由于知识产权问题,目前,大部分开发依然被严格保密。其次,大部分商用项目不允许在其成果上进行修改和扩展,例如增加流水线级数和采用多核技术。基于上述原因,本文基于RISC-V RV32I指令集设计出了32位顺序执行的单周期处理器和五级流水线处理器。本文具体研究内容包括:（1）研究RV32I指令集和处理器微架构相关理论知识,设计了带8K字节紧耦合存储器的单周期处理器;（2）在单周期处理器设计基础上,研究流水线技术,设计了五级流水线处理器;（3）为该处理器设计了总线接口和定义一种新的接口协议,实现了处理器内核访问外设和外设访问处理器的紧耦合存储器的功能。整个设计采用Verilog行为级建模、RTL级描述,最后在Xilinx AX7A035开发板上完成FPGA原型验证。验证结果表明,设计的单周期处理器能够支持RV32I指令集的28条基本指令,其时钟频率为25MHz,单周期处理器内核功耗为1m W,包含紧耦合存储器和总线接口的单周期处理器功耗为2m W,共占用LUT单元819个,寄存器1024个,多路选择器228个。
其他文献
本文从粉丝经济的视角探寻移动电商品牌战略的构建,将粉丝经济的潜在效益作为移动电商品牌发展的新型驱动力与竞争力。文章通过深入研究粉丝经济的发展趋势,分析了粉丝经济与移动电商品牌的内在联系及相互影响,阐明了以粉丝作为目标受众时移动电商品牌的核心竞争力。此外,文章借鉴了品牌管理学与市场营销学的理论知识,对相关品牌的战略进行了分析与梳理,从品牌定位、品牌识别、品牌传播的角度提出了品牌战略规划的相关策略。最
同频段通信设备在有限区域内同时进行信号收发,密集分布的设备间同频干扰严重降低了通信质量,必须消除同频共址干扰才能保障正常通信。为了解决上述问题,本文研究了同频共址干扰的数字域干扰对消技术。考虑无线信道的快速时变特性和硬件平台的实现复杂度约束,论文设计了一种低复杂度的数字域共址干扰自适应抑制结构,具体工作如下:第一,系统分析了同频共址干扰应用场景,推导了数字域共址干扰对消算法的数学模型。考虑到接收信
随着现代军事装备的发展,雷达、电子战系统等领域的军事电子系统朝着高频率、大功率和高稳定性的方向发展,特别在大容量通信方面朝着毫米波太赫兹频段发展。当器件工作频率达到太赫兹频段时,固态功率器件存在输出功率小、效率低、体积大和系统成本高等缺点,难以满足当前的军事设备应用需要,微波功率模块（MPM）在这样的条件下应用而生。MPM把固态功率器件和电真空功率器件结合在一起,在很大程度上能够实现优势互补,具备
随着社会的的发展,远程医疗、网络直播、智慧工业、物联网等发展应用给移动网络带来了新的机遇与挑战。要从根本上消除人民群众对于移动互联网日益扩大的数据需求和有限的通信设备数据处理能力之间的矛盾,最好的途径就是利用宽带高频信号来进行移动通信,自然也促进了5G通信的快速发展。通常把拥有高增益、高线性度、良好驻波系数的驱动放大器作为功率放大器的前级,把系统中的小功率信号进行放大后驱动末级功率放大器,才能保证
伴随着云系统容器化、隔离化浪潮的兴起,支持容器的分布式系统也越来越多。以容器为单位的云系统中,往往由一个资源调度平台登记系统资源并对其调度分配。资源调度平台面临的问题比较宽泛,本文主要关注其数据管理的相关问题,以对数据存储提供支撑。主要包括:如何设计并实现一致性策略,使得系统在绝大多数情况下能对外提供一致的存储服务,以满足高并发、高可靠、高频率的数据操作需求。其次,任务调度策略如何保证存储节点的负
拓扑知觉理论认为视觉系统的基本功能是对拓扑性质的知觉。拓扑知觉早于对其他几何性质的知觉。而对艾尔朗根纲领层次几何性质感知的时间依赖性与它们在变换下的结构稳定性系统相关。大量的行为实验表明视觉系统对几何性质的知觉与艾尔朗根纲领的层次结构一致。但是对几何结构的神经机制研究却较为缺乏,缺少更直接的证据表明,视觉系统对几何结构的神经表征也具有艾尔朗根纲领的特征。关于视觉机制的研究表明,初级视觉皮层和目标形
稀树草原是全球生态系统的重要组成部分,世界主要稀树草原生态系统具有不同的地貌特征和独立的演化历史。水分、养分、火烧和和放牧是稀树草原生态系统结构和功能特征的最重要影响因素,树种幼苗的补充和更新是影响稀树草原长期动态平衡的关键阶段。然而,前人的研究尚未阐明资源和干扰对树种幼苗生长的影响及相对重要性、树种适应模式的共性和特性、以及适应模式与树种起源的关系。 本研究选取热带亚热带地区非洲和澳大利亚
免疫系统是机体抵御病原菌侵害,执行免疫功能的重要系统。免疫系统失调会导致许多疾病的发生,其功能低下会导致免疫缺陷性疾病,强度过高会攻击自身正常组织导致自身免疫性疾病、超敏反应和器官移植排斥等发生。免疫抑制剂是临床上用于治疗免疫功能亢进的一类药物,包括糖皮质激素、微生物代谢产物及FTY-720为代表的小分子抑制剂,它们在临床上治疗效果显著,但长期使用会导致高血压、糖尿病、肝肾损伤等副作用的产生。近年
孤独症谱系障碍（Autism spectrum disorder,ASD）是一种可能由多种原因引起的广泛性神经发育障碍,其核心症状包括:社会交往障碍、言语沟通障碍以及重复刻板行为。虽然已有大量关于孤独症的神经影像学研究,但其发病机制尚不明确,目前也没有有效的治疗及预后手段。前人关于孤独症的静息态功能磁共振研究表明,孤独症的许多脑功能网络均存在异常,但这些异常存在不一致性。本文基于多中心、大样本的静
与常规通信方式比较,跳频通信具有优良的抗干扰、抗截获性能,因而在军事和民用通信领域被广泛应用。随着军事对抗与认识无线电技术的发展,对跳频通信信号的非合作接收、提取与分析等研究成为了目前的研究重点之一,所以设计性能较好的跳频侦察分析算法具有重要的研究意义。不仅如此,随着通信技术的快速发展,无论是民用还是军事的通信环境都变得越来越复杂,接收到的信号通常还包括干扰和噪声等不相关的信号,所以怎样提取出纯净